• 제목/요약/키워드: consumption energy

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이온성 액체를 이용한 메탄 하이드레이트 생성 촉진효과 연구 (Study on the Promotion Effect of Ionic Liquid on CH4 Hydrate Formation)

  • 신주영;김기섭;강성필;문성용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권4호
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    • pp.500-505
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    • 2013
  • 본 연구에서는 가스 하이드레이트 생성 시 첨가된 이온성 액체가 미치는 생성속도의 향상효과를 조사하였다. 이온성 액체로는 Hydroxyethyl-methyl-morpholinium chloride (HEMM-Cl)을 사용하였다. 메탄 하이드레이트의 상평형 곡선을 구하고 생성유도시간과 메탄가스의 소모량을 측정하였다. 20~20,000 ppm의 HEMM-Cl을 준비하여 하이드레이트가 생성될 수 있는 70 bar, 274.15 K 조건에서 실험을 수행하였다. 하이드레이트 생성 속에 대한 비교를 위해 순수한 물과 대표적인 촉진제인 sodium dodecyl sulfate를 같은 조건에서 실험하였다. 실험 결과, 이온성 액체인 HEMM-Cl은 상평형 곡선을 더 높은 압력과 낮은 온도 쪽으로 이동시켰다. 이온성 액체의 첨가 시에는 메탄 하이드레이트의 생성유도시간이 거의 나타나지 않는 것을 알 수 있었다. 메탄가스의 소모량은 모든 농도에서 향상되었고 1,000 ppm에서 가장 많은 양의 가스를 흡수하는 것으로 나타났다. 이온성 액체는 가스 하이드레이트 생성 촉진을 유도하는 것으로 나타났으며 가스저장, 수송 등의 응용기술 개발에 적용이 기대된다.

저탄소 및 장수명 공동주택 구현을 위한 Green Frame(GF)의 타당성 분석 (A Feasibility Study of Green Frame(GF) for the Implementation of Low-carbon Emissions & Long-life Housing)

  • 홍원기;김선국;김형근;윤태호;윤대영;김승일
    • 한국건축시공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.57-63
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    • 2010
  • 현재 우리나라 공동주택의 근간을 이루는 벽식 공동주택은 가변성의 부족, 보수 및 리모델링의 어려움으로 인하여 단수명화되고 있다. 이로 인하여 발생되는 재건축에 의한 경제적 손실 및 환경 문제는 점차 누적되어가고 있으며 이러한 문제는 앞으로 국가적 차원의 난제가 될 것으로 예상된다. 또한 국내 대표 주거공간으로 자리매김하고 있는 공동주택은 앞으로 다양한 사용자의 요구 및 생활양식의 변화를 수용할 수 있어야 한다. 따라서 평면 가변성에 제약이 있는 벽식 공동주택은 앞으로 지양되어야 하며 가변성이 확보된 새로운 형태의 신개념 공동주택의 개발이 필요한 실정이다. 본 연구의 대상이 되는 GF 공동주택은 기존 벽식 공동주택의 단점을 개선하여 공사비 절감과 공사기간 단축을 가능하게 할 것으로 예측되며, 가변성이 확보된 장수명 구조물로서 국가적으로 추진하고 있는 자원 및 에너지 절감 정책에 부응할 것으로 기대된다. 뿐만 아니라 현 정부가 추진하고 있는 저탄소 녹색성장에 발맞추어 국내 건설 산업의 지속가능한 질적 성장을 가능케 하고 기후변화 문제 해결을 위한 CO2 절감 원천기술로 자리매김할 것이다.

금속진공단열패널의 심재용 기포콘크리트의 성능에 관한 연구 (A Study on the Performance of Foamed Concrete for Cores Material of Metal Vacuum Insulation Panel)

  • 홍상훈;김봉주
    • 한국건축시공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.417-423
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    • 2020
  • 건축물의 에너지 소비 중 40%인 냉·난방을 줄이기 위해 외피 단열향상이 중요시되고 있다. 이에 기존 단열재를 개선하기 위해 진공단열패널VIP(Vacuum Insulation Panel)을 건축물에 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만 VIP는 보수보강이 불가능해 이를 개선한 금속진공단열패널을 고려하였다. 금속진공단열패널의 심재는 진공압력을 버티고, 낮은 열전도율을 가져야 하므로 기포콘크리트를 채택하였다. 하지만 예비 실험을 통해 기포의 양이나 성질에 의해 0.001torr에 도달하는 시간이 다른 것을 확인하였다. 이러한 영향은 기포제의 종류 및 기포 슬러리 밀도 등에 의해 진공도달시간이 달라질 것이라 판단하여 최적 기포콘크리트 조건이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 금속진공단열패널의 심재인 기포큰크리트의 기포제 종류 및 기포 슬러리 밀도에 따라 진공도달시간 및 열전도율 변화를 측정하여 심재로 적용 가능한 기초적 자료를 제시하는 것을 연구목적으로 한다.

기체 분리막의 투과 특성 예측 모델식 개발 (Predictive Thermodynamic Model for Gas Permeability of Gas Separation Membrane)

  • 김종환;홍성규;박상진
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.619-626
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    • 2007
  • 막을 이용한 분리 공정은 상(phase) 변화가 없고 낮은 에너지 소비, 장치의 간소화, 큰 선택성, 가공의 용이성, 낮은투자 및 운용비용 등 여러 가지 장점으로 인하여 다른 방법들에 비해 분리가 간단하다는 장점 때문에 여러 분야에서 광범위하게 응용되고 있다. 여러 가지 기체 분리 방법 중 막을 이용한 기체 분리는 막 층 내에서의 기체 분자의 투과성의 차이를 이용하여 기체 분리를 할 수 있다. 이러한 기체 투과 특성을 예측하기 위해서 본 연구에서는 PDMS, ${\gamma}-radiated$ PDMS, PTFE, PTFE-X 기체 분리막을 선택하였다. 네 가지 분리막의 기체 투과 실험의 결과를 이용하여 열역학적으로 고찰, 분석 후 실험데이터의 reduction 및 regression을 통하여 온도, 압력등의 외부 조건과 기체 분자의 열역학적 특성값에 따른 기체 투과특성 예측식을 개발하였다. 이렇게 개발된 예측식으로 구한 값과 실험데이터를 비교하여 객관적 신뢰성을 확인하였다. 이로 인하여 분리막이 분리 조건과 각각의 기체의 열역학적 특성값($\sigma$, $\varepsilon/k$)으로 기체 투과특성을 알 수 있으므로 예측식을 여러 분야에서 활용할 수 있다 하겠다.

CO2 수송선 저장탱크의 BOG 측정 실험 및 회수에 관한 연구 (A Study on the Experimental Measurements and Its Recovery for the Rate of Boil-Off Gas from the Storage Tank of the CO2 Transport Ship)

  • 박진우;김동선;고민수;조정호
    • 청정기술
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    • 제20권1호
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • 화석연료로부터 에너지를 얻을 때, 연소반응에 의해 이산화탄소가 생성되어 진다. 이렇게 이산화탄소의 배출이 늘어나게 되면 지구온난화 문제가 더욱 심각해지게 된다. 따라서 이를 방지하기 위한 이산화탄소 포집 및 저장기술(carbon capture and storage, CCS) 개발이 요구되고 있다. 하지만 액화 이산화탄소를 수송 시 여러 문제로 인해 지속적으로 BOG (boil-off gas)가 발생하게 된다. 본 연구에서는 $40m^3$저장 탱크 2대에 액화 이산화탄소를 주입하여 압력변화 및 외부열과 선적, 하역 시 발생하는 BOG의 양과 조성을 30일 간 측정하였다. 측정한 결과 16,040 kg의 BOG가 발생하였으며, 조성은 $CO_2$ 99.95%, $N_2$ 0.05%인 것을 알 수 있었다. 또한 상용성 모사기인 PRO/II with PROVISION 9.2를 이용하여 발생한 BOG를 증기 재압축 냉동사이클을 통해 재액화 하는 전산모사를 수행하였다. 그 결과 냉동사이클의 총 순환유량은 42.07 kg/h, 응축기 설비의 소모량은 48.85 kg/h가 나오는 것을 알 수 있었다.

소아청소년 체중상태에 따른 식사의 질 평가 및 비만과의 연관성 분석 (Assessment of Diet Quality by Weight Status and Its Association with Obesity in Children and Adolescents)

  • 양시원;이향숙;김지은;김윤명;서영균;박경희;장한별;이혜자;박상익;임현정
    • 대한영양사협회학술지
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    • 제23권3호
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    • pp.263-273
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    • 2017
  • Numerous studies have investigated quantifying dietary intake according to the weight status of children and adolescents. However, studies on differences in quality among diets remain scarce. This study compared diet quality by weight status and examined correlations between quality of diet and obesity in children and adolescents. Two hundred fourteen children and adolescents aged between 9 and 18 years participated in this study (Normal weight n=104, Obesity n=110). The data related to food intake were investigated by dietary records, Diet Quality Index-International (DQI-I), and Nutrition Quotient (NQ) and then compared with Dietary Reference Intakes for Korean (KDRIs). In DQI-I, moderation factor (control of unhealthy foods) score was 21.7 in the normal weight group and 19.5 in the obesity group. The normal weight group showed a higher score for moderation factor than the obesity group (P<0.001). Compared with KDRIs, vitamin $B_6$, folate, vitamin C, vitamin E, calcium, potassium, and zinc intakes were insufficient in both groups. Multiple logistic regression analysis revealed that DQI-I moderation was negatively associated with obesity (OR=0.77, 95% CI 0.69-0.87) after adjustment for age, gender, income, and total energy intake. Our results suggest that children and adolescents require nutritional education to understand the importance of vitamin and mineral consumption. Especially, education for children and adolescents with obesity needs to emphasize moderation of nutrient intake that can cause diseases with hyper-ingestion such as sodium and high calorie-low nutrition foods.

교통부문 청정개발체제(CDM) 사업화 가능성 평가 (A Study on CDM Possibility Assessment of Transport Sector)

  • 박진영;김동준;오승훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2D호
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    • pp.175-184
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    • 2011
  • 본 연구에서는 전체 에너지소비 및 온실가스 배출량의 20%에 달하는 비중을 차지하고 있는 교통부문의 온실가스 저감을 위해 교통정책의 청정개발체제(CDM, Clean Development Mechanism)로서의 사업화 가능성에 대하여 정성적 및 정량적 평가를 수행하였다. 이를 위해 사업화 가능성을 평가하기 위한 평가항목을 추가성 입증 가능성, 승인 방법론 존재 여부, 배출량 산정 가능성, 모니터링 가능성 등의 4가지로 선정하였다. 또한 교통부문 CDM사업 현황을 살펴보고 CDM사업화를 위해 필수적인 방법론에 대해서도 검토하였다. 온실가스를 저감할 수 있는 총 18개의 교통정책별로 CDM사업화 가능성을 평가한 결과, 몇몇 정책의 경우 추가성 증명, 방법론 개발, 그리고 불특정 다수에 의해 온실가스가 배출되는 교통의 특성 등으로 인해 CDM사업화에 장애가 있는 것으로 분석되었다. 추가적으로 교통 및 CDM분야 전문가를 대상으로 설문조사를 수행한 결과 앞의 결과와 유사한 결과가 나타났는데, 교통활동과 관련된 정책은 상대적으로 낮은 가능성(2.45)을 보인 반면, 온실가스가 적게 배출되는 연료로 변경하는 정책은 가능성이 높게(4.01) 나타났다. 이와 같이 교통부문의 CDM사업화를 위해서는 교통부문의 특성을 고려하는 사전평가가 충분히 수행되어야 한다.

최적구조설계를 이용한 SRC 기둥의 CO2 배출량 평가 (CO2 Emissions Evaluation for Steel Reinforced Concrete Columns Based on the Optimal Structural Design)

  • 최세운;전지혜;이환영;김유석;박효선
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.335-342
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    • 2013
  • 최근 환경오염 문제에 대한 심각성이 대두되며 전 세계적으로 환경부하 저감을 위해 다양한 노력을 쏟고 있다. 특히 환경 저해 산업의 하나인 건설분야에서는 $CO_2$배출량과 에너지 소비량을 줄이기 위해 활발한 연구를 진행해 왔다. 그러나 건설분야의 기존 연구들은 대부분 $CO_2$배출량이 가장 큰 사용 및 유지관리 단계에만 집중하고 있으며, 설계단계에 대한 연구는 2D의 철근콘크리트 부재 및 구조물에 대해서만 실행되었을 정도로 초기단계이다. 사실, LCA적 관점에서 친환경적 건설산업을 이루기 위해서는 건물의 초기설계 단계에서부터 $CO_2$배출량을 저감시키기 위한 방향으로 설계를 유도할 수 있어야 하며, 구조 엔지니어로서 환경성을 고려한 설계안을 제시할 수 있어야 한다. 그러므로 본 연구에서는 매입형 합성기둥(SRC)을 대상으로 $CO_2$최적화 기법을 제시하였으며, 이를 통해 얻은 여러 설계단면을 이용하여 SRC기둥의 $CO_2$배출량에 영향을 미치는 3가지 요소((1) 강재 크기, (2) 콘크리트 압축강도, (3) 작용 하중 크기)에 대한 영향관계를 분석하였다.

스마트그리드의 탭 전환 자동 전압 조정기의 다중 스위칭 제어 방법 및 활용 방안에 관한 연구 (A Study on the Utilization and Control Method of Hybrid Switching Tap Based Automatic Voltage Regulator on Smart Grid)

  • 박광윤;김정률;김병기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.31-39
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    • 2012
  • 본 논문에서는 수용가의 에너지 절감과 최대수요전력 제어를 위하여 마이크로프로세서를 이용한 자동 전압 조정기(AVR)를 제안한다. 제안한 자동 전압 조정기(HS-AVR : Hybrid Switching Automatic Voltage Regulator)는 토로이달 코어에 1개의 직렬 권선과 분리된 4개의 분로 권선으로 구성되어 있는 단권변압기를 사용한다. 변압기의 전압 조정은 직렬 권선과 분로 권선의 연결 방법에 따라 감압/승압이 가능하다. 스위치는 릴레이와 트라이악을 병행하여 사용한다. 스위치의 조작 시 발생하는 권선의 여자돌입전류를 제어하기 위하여 트라이악을 이용하여 연결 상태를 변경하고, 연결 상태 유지 시에는 릴레이를 이용함으로써 스위치 소비 전력을 최소화 한다. 제어 신호는 여자 돌입 전류를 줄이기 위하여 전압 파형에 동기화 하여 제어되며 이를 위하여 소프트웨어 PLL을 사용한다. 소프트웨어 PLL은 전압 파형의 제로크로스, 전압 최고점 등의 동기화에 사용함으로써 스위치와 시스템을 최소화한다. 기존 전압 조절 스위치나 자동 전압 조정기 구조는 여자 돌입 전류로 인한 스위치 접점 손상을 막기 위하여 최대전류를 수용할 수있는 용량으로 구성함으로써 장치 크기가 매우 커지는 문제점이 있었다. 본 논문은 이런 문제를 해결하여 자동 전압 조정기의 크기를 줄이고 효율을 높이는 방법을 제안하였다.

고품질 쌀 생산을 위한 수확 후 관리기술 (Post Harvest Technology for High Quality Rice)

  • 김동철
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2002년도 창립 10주년 기념 국제학술심포지움
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    • pp.54-63
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    • 2002
  • Post-harvest technology for rice was focused on in-bin drying system, which consists of about 100, 000 facilities in 1980s. The modernized Rice Processing Complex (RPC) and Drying Storage Center (DSC) became popular for rice dry, storage, process and distribution from 1990s. However, the percentage of artificial drying for rice is 48% (2001) and the ability of bulk storage is about 15%. Therefore it is necessary to build enough drying and bulk storage facilities. The definition of high quality rice is to satisfy both good appearance and good taste. The index for good taste in rice is a below 7% of protein, 17-20% of amylose, 15.5-16.5% of moisture contents and high concentration of Mg and K. To obtain a high quality rice, it is absolutely needed to integrate high technologies including breeding program, cropping methods, harvesting time, drying, storing and processing methodologies. Generally, consumers prefer to rice retaining below b value of 5 in colorimetry, and the whiteness, the hardness and the moisture contents of rice are in order of consumer preference in rice quality. By selection of rice cultivars according to acceptable quality, the periods between harvesting time and drying reduced up to about 20 days. Therefore it is necessary to develop a low temperature grain drying system in order to (1) increase the rate of artificial rice drying up to 85%, (2) keep the drying temperature of below 45C, (3) maintain high quality in rice and (4) save energy consumption. Bulk storage facilities with low temperature storage system (7-15C) for rice using grain cooler should be built to reduce labor for handling and transportation and to keep a quality of rice. In the cooled rice, there is no loss of grain quality due to respiration, insect and microorganism, which results in high quality rice containing 16% of moisture contents all year round. In addition, introducing a low temperature milling system reduced the percentage of broken rice to 2% and increased the percentage of head rice to 3% because of proper hardness of grain. It has been noted that the broken rice and cracking reduced significantly by using low pressure milling and wet milling. Our mission for improving rice market competitiveness goes to (1) produce environment friendly, functional rice cultivars, (2) establish a grade standard of rice quality, (3) breed a new cultivar for consumer oriented and (4) extend the period of storage and shelf life of rice during postharvest.

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